机械的课程设计-带式运输机传动装置的设计.doc

机 械 课 程 设 计 报 告项目名称： 机械课程设计 项目人： 专业班机： 机械设计与制造专业 指导教师： 2011年01月目录一、设计任务书.(3)二、动力机的选择.(4)三、计算传动装置的运动和动力参数.(5)四、传动件设计计算.(6)五、轴的设计. . . . . . .(12)六、滚动轴承的计算. (20)七、联轴器的选择和计算. (21)八、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择.(22)九、箱体及其附件的结构设计.(22)十、设计总结.(23)十一、参考资料.(23) 计算与说明主要结果设计说明书 设计题目：带式运输机传动装置的设计。一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径d=400mm,运输带的有效拉力f=10000n, 卷筒效率=0.96,运输带速度v=0.6m/s,电源380v,三相交流.二.传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将v带设置在高速级。 其传动方案如下：三选择电动机1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380v，y型。2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： kw kw所以 kw由电动机到运输带的传动总功率为 带传动效率：0.96每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96则：a=1*24*32*4*5=0.80所以 3.确定电动机转速卷筒的工作转速为 查指导书第7页表1：取v带传动的传动比；二级圆柱齿轮减速器传动比，所以总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围是： r/min符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率kw同步转速r/min额定转速r/min重量n总传动比1y112m-2 415001440470125.652y132m1-6 4100096073083.773y160m1-8 4750720118062.83综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为y132m1-6，其主要参数如下；四.确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：分配传动比：取，则，取，经计算=4.08注：为带传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。五.计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1.各轴转速：r/min r/min r/min = r/min2.各轴输入功率：kw kw kw kw 3.各轴输入转矩：1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。运动和动力参数结果如下表：轴名功率p kw转钜t n.m转速r/min输入输出输入输出电动机轴7.574.619601轴7.27.13200.55198.54342.862轴6.846.77556.68551.11117.423轴6.506.442159.052137.4628.784轴6.316.252094.712073.7628.78六.设v计带和带轮：1.设计v带确定v带型号查机械设计基础课本表p230 9-6得：=1.2，则 kw，又=960r/min,由图9-11确定选取b型普通v带.确定带轮基准直径d , d取=130mm，取=0.015，d=256.1mm，由表9-7基准直径系列选=280mm验算带速：在525（m/s）确定带的基准长度： 得，故初选中心距=1.2（+）=1.2（130+280）=495mm mm,由表9-2选取=1800mm确定实际中心距a mm留出适当的中心调整量mm、校验小带轮包角 计算v带的根数z：由表9-3查得kw，由表9-4查得=0.96，由表9-2查得=0.95由表9-5查得=0.03kw，则v带的根数因此取z=4计算作用在带轮轴上的载荷由表9-1查得b型v带单位长度质量q=0.17kg/m,所以单根v带张紧力故作用在轴上载荷七、齿轮传动设计1.高速级大小齿轮的设计1）选择齿轮材料：大小齿轮都选用45钢，小齿轮调质处理，硬度230，大齿轮正火处理，硬度210。2) 按齿面接触强度设计。一对钢制外啮合齿轮设计公式用式（6-32） 计算小齿轮传递的转矩：由前面可得选择小齿轮齿数，大齿轮齿数转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级轻微振动，对称布置，轴的刚度较大，取载荷综合系数k=1.5(表6-6)齿宽系数取（表6-9）确定许用接触应力由图6-28查得，由表6-8查得，故由式（6-33）得所以计算小齿轮分度圆直径 计算模数由表6-1取计算齿轮主要尺寸及圆周速度分度圆直径中心距齿轮齿宽取圆周速度由表6-4知可用8级精度。3） 校核齿根弯曲强度。校核公式用式（6-34） （mpa）复合齿形系数根据由图6-30查得确定许用弯矩应力由图6-31查得，由表6-8查得，故由式（6-36）得式中已知k=1.5，校核计算 所以校核计算安全2. 低速级大小齿轮的设计1）齿轮材料的选择：小齿轮选用40mnb调质，硬度260hbs， 大齿轮选用45钢正火，硬度220hbs。2) 按齿面接触强度设计。一对钢制外啮合齿轮设计公式用式（6-32） 计算小齿轮传递的转矩：由前面可得选择小齿轮齿数，大齿轮齿数转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级轻微振动，对称布置，轴的刚度较大，取载荷综合系数k=1.5(表6-6)齿宽系数取（表6-9）确定许用接触应力由图6-28查得，由表6-8查得，故由式（6-33）得所以计算小齿轮分度圆直径 计算模数由表6-1取计算齿轮主要尺寸及圆周速度分度圆直径中心距齿轮齿宽取圆周速度由表6-4知可用8级精度。4） 校核齿根弯曲强度。校核公式用式（6-34） （mpa）复合齿形系数根据由图6-30查得确定许用弯矩应力由图6-31查得，由表6-8查得，故由式（6-36）得式中已知k=1.5，校核计算 所以校核计算安全 八减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果机座厚度9机盖厚度8机盖凸缘厚度12机座凸缘厚度14机座底凸缘厚度23地脚螺钉直径m20地脚螺钉数目4轴承旁联结螺栓直径m16盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）m10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）9视孔盖螺钉直径=（0.30.4）7定位销直径=（0.70.8）7，至外箱壁的距离查手册表4262216，至凸缘边缘距离查手册表1122414外箱壁至轴承端面距离=+（812）45大齿轮顶圆与内箱壁距离1.215齿轮端面与内箱壁距离10箱盖，箱座肋厚78轴承端盖外径轴承孔直径+（55.5）120（i 轴）125（ii 轴）150（iii轴）轴承旁联结螺栓距离120（i 轴）125（ii 轴）150（iii轴）九轴的设计：1高速轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，查表12-1取各轴段直径的确定：由，p=5.70,则，因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且，取=36,=108,因为大带轮靠轴肩定位，所以取=40,=50，段装配轴承，取=45，选用6309轴承，=24，段是定位轴承，取=50，段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴查手册得=3.3，得e=2.2d,所以该轴是安全的。弯矩及轴的受力分析图如下：键的设计与校核：因为d1=75,查课本277页表11-9选键为查课本277页表11-10得初选键长为130,校核所以所选键为: 装联轴器的轴直径为70, 查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为60,校核所以所选键为:一. 输出轴上轴承（6317）校核1.求两轴承受到的径向载荷2.求两轴承受到的当量载荷 由于为轻微冲击，所以载荷系数为1. 对轴承一故当量载荷为 2.对轴承二故当量载荷 3.轴承寿命的校核所以选用6317轴承合适十、输出轴联轴器的选择：计算联轴器所需的转矩： 查课本357表17-1取 ,查机械设计手册,选用安全销弹性柱销联轴器hl6.十一、润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用sh0357-92中的50号润滑，装至规定高度。十二、减速器的各部位附属零件的设计.(1)窥视孔盖与窥视孔：在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔, 大小只要够手伸进操作可。以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.(2)放油螺塞放油孔的位置设在油池最低处，并安排在不与其它部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近；用带有螺纹部分的油尺，油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。(4)通气器 减速器运转时，由于摩擦发热,机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器，使机体内热空气自由逸处，保证机体内外压力均衡，提高机体有缝隙处的密封性，通气器用带空螺钉制成.(5)启盖螺钉为了便于启盖，在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖；螺钉上的长度要大于凸缘厚度，钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形，以免顶坏螺纹；螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖.对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整.6）定位销为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些，以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置.(7)环首螺钉、吊环和吊钩 为了拆卸及搬运，应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环，并在机座上铸出吊钩。(8)调整垫片 用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用.(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内.十三、设计小结在这毕业设计中，让我对减速器的装置有更加详细的了解，从接到任务书开始时,我就开始自己的计划怎样去完成任务，希望自己能够从中学到东西,根据所学的知识,查阅相关的书籍,例如机械制图、公差配合与技术测量、金属材料及热处理等,还有上学期才学的机械设计基础、机械设计基础课程设计指导丛书等,重新翻阅了一次,对以前学的许多知识进行更一步的巩固，弥补了自己以前在学习时的不足，以前不懂的也在这次设计中弄清楚了，这次完成设计是一个又一个学习的过程，不懂就必须问，问清楚了才能理清思路去做，也知道了设计是一个把许多方面的知识相结合的过程，更重要的是锻炼了自己解决问题的能力。14、 参考书目（1）机械设计 浙江大学出版社（2）机械设计基础课程设计指导丛书 高等教育出版社（3）机械制图 高等教育出版社（4）机械精度设计基础 科学出版社（5）材料力学 高等教育出版社=0.80p7.5kw确定电机y系列三相异步电动机，型号为y132m1-6，额定功率7.5kw，满载转速960r/min，v=6.53m/sz=445号钢调质。小齿轮齿面硬度为230hbs，大齿轮齿面硬度为210hbs选k1.5选取尺宽系数v=2.7m/s校核安全小齿轮选用40mnb调质，硬度260hbs， 大齿轮选用45钢正火，硬度220hbs。选k1.5选取尺宽系数校核安全选用45号钢调质处理c=118=36=108=40=50=45=24校核安全键合格=1632.4=603.8=1958.9=724.6 校核安全c=115=45=44.5=50=69=60=10=50=105=45=44.5=67.5=97=85.5=102.8=1232.6=6.94=